Die Einrollbewegung (Anatrepsis) des Keimstreifs im Ei vonAcheta domesticus (Orthopteroidea, Gryllidae)

Summary

• 1. The anatrepsis movements of the cricket germ band were analyzedi by timelapse micrography and by mechanical manipulation of the egg system. The behavour of isolated groups of germ band cells was recorded in vivo and in vitro.

• 2. The first phase of anatrepsis is characterized by 7–9 slow peristaltic waves passing within the yolk system towards the posterior egg pole (velocity 26–42 μm/min).

• 3. During this phase, the germ band moves backwards on the yolk surface. Its posterior end passes the posterior egg pole and then moves on anteriorly along the dorsal midline of the egg. The movement of the germ band is slowed down or reverts its direction temporarily whenever a peristaltic wave of the yolk system approaches the posterior egg pole.

• 4. In the second phase of anatrepsis, the posterior end of the germ band steadily (1.2 μm/ min) moves along the dorsal midline towards the anterior egg pole, thereby pushing its way in between yolk system and serosa. The remainder of the germ band does not follow suit along the yolk surface of the posterior egg pole but rather takes a short cut through the yolk system which meantime has been divided into yolk cells.

• 5. If the germ band is cut transversely during anatrepsis, only the part embodying the posterior end of germ band is able to continue movement.

• 6. Cells from the posterior end of the germ band display pulsating movements when isolated in vitro or in vivo. Cells from other germ band regions do not display such movements.

• 7. The results indicate that in the cricket egg anatrepsis of the germ band is not, as demonstrated in some other insects, due to pulling forces exerted by the yolk system, but rather appears to be caused by active locomotion of the posterior end of the germ band. Cells located there probably “crawl” along the serosa and pull the germ band trailing behind. The peristaltic waves in the yolk system are thought to ensure close contact between serosa and germ band when the latter passes the curvature of the posterior pole region. Yolk peristalsis is also likely to facilitate movement of the passively transported parts of the germ band.

Zusammenfassung

Die Anatrepsis des Keimstreifs vonAcheta domesticus wurde durch Mikrofilm-Zeitrafferaufnahmen und mit Hilfe der Abklemmtechnik (Sander, 1971) analysiert. Das Verhalten isolierter Keimstreifzellen wurdein vivo undin vitro untersucht.

• 2. Die erste Phase der Einrollung ist durch 7–9 peristaltische Wellen innerhalb des Dotterentoplasmasystems charakterisiert. Die Peristaltik verläuft in Richtung auf den Hinterpol mit einer Geschwindigkeit von 26–42 μm/min.

• 3. Der Keimstreif wandert in der ersten Einrollphase rückwärts an der Oberfläche des Eies um die Hinterpolregion herum. Die Wanderungsgeschwindigkeit ändert sich, wenn eine peristaltische Welle den Hinterpol des Eies erreicht.

• 4. In der zweiten Phase der Einrollung bewegt sich das Hinterende des Keimstreifs mit einer konstanten Geschwindigkeit von 1,2 μm/min auf der Dorsalseite des Eies zum Vorderpol. Der Restkeimstreif folgt dieser Bewegung nicht an der Oberfläche des Eies, sondern innerhalb des Dottersystems.

• 5. Wird der Keimstreif während der Einrollung quer durchtrennt, wandert nur der noch mit dem Keimstreifhinterende verbundene Teil in Richtung des Vorderpols.

• 6. Die Zellen aus der hinteren Keimstreifregion zeigen isoliertin vivo undin vitro pulsierende Bewegungen. Andere Keimstreifzellen zeigen diese Bewegungsaktivität nicht.

• 7. Die Ergehnisse lassen erkennen, daß die Einrollung des Keimstreifs im Grillenei nicht auf der Wirkung kontraktiler Elemente im Dotterentoplasmasystem beruht, die für andere Insekten angenommen wird, sondern auf aktiver Bewegung des Keimstreifhinterendes. Die hier lokalisierten Zellen scheinen an der Serosa entlang zu „kriechen“ und den übrigen Keimstreif hinter sich her zu ziehen. Die peristaltischen Schübe des Dotterentoplasmasy stems sichern den festen Kontakt zwischen Serosa und Keimstreif, wenn dieser die Kurvatur der Hinterpolregion passiert. Die Peristaltik erleichtert vermutlich außerdem die Verlagerung des nicht bewegungsaktiven Teils des Keimstreifs.